Реклама

Сувениры к Новому 2018 году.

Подписаться на 3Dtoday
anide
Идет загрузка
Загрузка
02.01.18
1059
13
печатает на RepRap
3D-печать
12
Статья относится к принтерам:
RepRap
Добрый день любители технического творчества! Сегодня я хочу рассказать о методике многоцветной печати с помощью одноцветного принтера, на примере вот таких милых новогодних сувениров.
5e5c64855d25836a3b147a8b6d87b075.jpg
Начнём с более простого — с объекта, который состоит только из двух цветов. Эту новогоднюю снежинку мы спроектировали в программе Blender 3D.
5f41ee0d9d8d6ecc09452d60b264db52.jpg
Деталь плоская её размер 1.2 мм по оси z, 80 мм по осям x и y. Она симметрична — и передняя и задняя её часть имеют одинаковый вид.

Первое, что нужно сделать — это разбить этот объект на несколько подобъектов, каждый из которых отдельно печатается. Эти объекты либо впечатываются друг в друга, либо печатаются друг поверх друга.
c1b3f4fc5d06922de4582c9f6c28cdd5.jpg
На примере снежинки это выглядит так.
Сначала печатаются два слоя белого цвета.
Размер слоя я определяю по диаметру сопла. У нас он равен 0.3 мм, а значит и один слой пластика равен 0.3 мм. Два слоя пластика, соответственно равны 0.6 мм. Если сопло другое, например 0.15 мм, тогда количество слоёв, которые можно печатать за раз 0.6 / 0.15 = 4.
Затем, в пустоты белого пластика впечатываются четыре слоя синего цвета. Четыре слоя составляют 0.3 * 4 = 1.2 мм.
Затем поверх предыдущих белых печатаются еще два слоя белого цвета.

Почему нельзя печатать один цвет выше чем на 0.6 мм? Если он будет выше, например 1 мм, и мы начнём впечатывать в пропуски пластик другого цвета, то печатающая головка, опускаясь над самым низом будет плавить и продавливать вниз бортики уже напечатанного объекта.
f81f12bbfa4a403a1adf90c247d3c2e3.jpg
f5089cffdd414b7134c53a60eecc4443.jpg
Получится очень некрасиво. К тому же может засориться сопло, так как ему трудно выдавливать пластик.
417a811611df8d02f253ff67680cac28.jpg
e566d4bf60957bab4b9a8b58e58e514d.jpg
После разбивки объекта по цветам и слоям нам нужно сделать ещё одну важную вещь — центровку объектов относительно друг друга.

Когда мы печатаем на 3D принтере, то работаем с тремя программами.
1) Первая — 3D редактор, в котором мы проектируем трёхмерный объект. Затем мы сохраняем каждый объект в отдельные файлы с расширением stl.
2) Вторая программа открывает каждый stl и преобразует его в файл с расширением gcode, содержащий уже набор команд для 3D принтера, необходимых для печати данного объекта.
3) Третья программа — эта та, которая управляет 3D принтером. Она открывает gcode файл разогревает до нужной температуры 3D принтер и посылает команды из этого файла, реализуя печать.

Когда мы открываем stl в программе 2, то объект оказывается ровно по центру плоскости. Плоскость здесь как-бы имитирует столик 3D принтера. И когда мы собираем gcode, посылаем на печать, то объект также печатается в центре столика.
Но нам не нужно, чтобы каждый наш объект центрировался по середине столика. Нам нужно, чтобы подобъекты чётко соответствовали друг другу и синие части впечатывались в белые.

Для радиально симметричной снежинки, у которой длина равна ширине — это не так важно. Все её части выравняются по центру и будут друг другу соответствовать. Но вот в более сложных объектах, как голова собачки, выравнивание по центру — это проблема.
4a0b5b250fa3f7c5b91b429df8291517.jpg
Для правильного позиционирования объектов друг относительно друга я использую точки — маркеры размером 0.3/0.3/0.3 мм.
Мы заключаем все подобъекты как бы в квадрат, в углах которых стоят маленькие кубические точки.
e8c721c3dd37c764eeead6b3917c24b8.jpg
Файлы stl каждого подобъекта мы сохраняем вместе с этими точками. Очерченный маркерами квадрат ложится ровно в центр столика, но как расставлены все элементы внутри него уже не меняется и они все печатаются в нужных нам местах.
Этот же способ помогает когда нам нужно сделать подобъект приподнятый над столиком на какое-то расстояние. Кубики-маркеры, лежат на нулевой позиции по оси z, а подобъект (у нас это два слоя снежинки белым пластиком) приподнят на 0.6 мм по оси z. Так он и будет печататься.
cfa96113a7efd046537c3c184436e88a.jpg
Печатающая головка сначала начертит бортик, потом поднимется вверх на 0.6 мм и начнёт печатать поверх нижнего белого слоя, новые два слоя.

Начинаем печатать.
Открываем первую белую деталь. Она печатается. В нашем принтере два вентилятора, один из них — нижний остужает только что выдавленную на деталь нить. Эту деталь мы печатаем с выключенным нижним вентилятором, чтобы пластик лучше прилип к столику.
25a29f6c3fe4a7bb3f6ebebbb3f308c3.jpg
После завершения печати сразу же нажимаем в программе на кнопки нагрева столика и сопла, чтобы они не остыли. Меняем пластик белого цвета на синий. Открываем синий объект. Теперь лучше включить нижний вентилятор. Если мы один пластик впечатываем в пропуски другого, чтобы края не расплывались нужно их быстро остужать при помощи вентилятора. Запускаем печать.
5ba11f23734dcf51058ed7ec4bed8db2.jpg
По завершению снова нажимаем нагрев столика и сопла, меняем пластик снова на белый. Открываем второй белый объект. Запускаем печать. Он печатает не с нулевой позиции а на два слоя выше.
4d6ea27b67c183b03730a5ec68d8bd5f.jpg
По завершению даём принтеру остыть и снимаем готовую снежинку.

Далее мы покажем другую поделку, более сложную, так как в ней сразу 5 цветов. Это собачка — символ нового 2018го года.
6a3d4d30bb29189aaf53a330cd9680de.jpg
Состоит из цветной плоской головы и объёмного туловища, напоминающего по форме ёлочную игрушку.

Голова проектируется и разбивается на части по цветам аналогично примеру со снежинкой.
69db2243bda076ce93b7cd20b1359051.jpg
Всего получается шесть подобъектов, при подготовке их к печати также используем маркеры-кубики.
Ещё один важный момент — подобъекты не должны соединяться друг с другом стык в стык, а между ними лучше сделать зазор равный диаметру сопла, в нашем случае это 0.3 мм. Это для того, чтобы на границе между разными цветами пластик, придавливаемый соплом не расплывался.
4232dc42cd757a51d6e1ccdd8726be38.jpg
Печатаем голову собаки аналогично снежинке.
Сначала два слоя оранжевым пластиком.
5c000fb231b794686e3c2287e3db543d.jpg
Затем два слоя жёлтым пластиком. Ниточки пластика могут попасть в промежутки, можно подчистить их.
2fa7c42d14d653b061da1b816d3e922d.jpg
Включаем нижний вентилятор. Печатаем белым пластиком.
8033aac392f02835404c625295f05360.jpg
Затем печатаем красным пластиком.
2a32ccbb15e6cfe86dc927fcc799c46b.jpg
И чёрным или серым пластиком.
d74800b0e4d2dead84f1ddc2a690b5fd.jpg
Затем, всё это, сверху, скрепляется двумя слоями оранжевого пластика, приподнятыми над столиком на 0.6 мм.
914fd3a8cec170242c42c6ca605e9536.jpg
Аккуратно отсоединяем остывшую деталь от столика и смотрим результат.
af50678a01f76970d25dcdf4de4a1fab.jpg
Таким образом можно делать уникальные сувениры, плашечки с надписями и логотипами и многое другое.

Туловище собачки состоит из верхней оранжевой части и нижней желтой.
1342863d4eadb0263b1e7274af21134b.jpg
1d5809e6f4b2e7bb64e74250dc4e87ae.jpg
Каждая часть печатается из двух половинок, которые затем склеиваются.
cfe1b71b7a43c8abbf25dbd1372a224d.jpg
Затем туловище соединяется с головой при помощи ниток и нитка привязывается к верхушке головы.
6caf5d8a051a19fc6dba7daba8736145.jpg
Получаются такие славные новогодние сувениры.
0da5a24aeaa602f150f57878bd9e44cf.jpg
Модели в виде stl-файлов, готовых к печати можно скачать по ссылке (в конце статьи):
http://www.techclub.su/products_ny2018souvenirs

А вот видео к этой статье, с более наглядными демонстрациями:
Всем удачи в Новом году и до новых встреч!
Подписаться на 3Dtoday
12
Комментарии к статье
Реклама

Комментарии

02.01.18 в 20:16
1
Автор пишет, что... "Размер слоя я определяю по диаметру сопла. У нас он равен 0.3 мм, а значит и один слой пластика равен 0.3 мм. Два слоя пластика, соответственно равны 0.6 мм." Автор заблуждается, указывая, что толщина слоя зависит от диаметра сопла! От диаметра сопла зависит только толщина стенки модели в горизонтальном направлении (т.е. она всегда будет кратна диаметру сопла)! Толщина же слоя (по оси Z) зависит только от возможностей принтера (у большинства моделей она регулируется от 0.1 до 0.25 мм, хотя есть и от 0.05 мм).
02.01.18 в 21:00
0
Спасибо за дополнение. Я описываю индивидуальные особенности своего принтера, понятно, что на разных принтерах они разные. В моём случае размер слоя по z установлен 0.3 мм. Мы специально установили его так потому, что принтер капризный и сопло часто забивается. Насчёт высоты 0.6 мм, в приведённом примере, я опытным путём выяснила, что именно она оптимальная. Больше - уже стыки пластиков разных цветов расплываются, меньше приходится много времени потратить над каждой моделью. Какая же именно толщина у каждого слоя и сколько слоёв - это уже второстепенный вопрос, это вопрос скорости печати.
03.01.18 в 18:43
0
А разве не у всех моделей можно до 0.05 опускать?
Мой дешёвый анет спокойно на 0.05 печатал
03.01.18 в 18:28
0
Класс! Фантастика! Вот чего мне не хватало! Спасибо за идею. Буду пробовать обязательно!
03.01.18 в 19:39
0
Всегда пожалуйста! :) Пробуйте-экспериментируйте!
03.01.18 в 18:31
0
Кстати, а почему бы этой работе не поучаствовать в конкурсе "Новый 2018 3D-год"? По-моему, весьма достойная и интересная работа.
03.01.18 в 19:08
0
Отличная идея с маркерами. А то я все по-старинке: пауза, отвести голову, сменить пластик, возобновить печать... А все потому, что не додумался до идеи с маркерами, а без этого выровнять слои не получалось.
04.01.18 в 05:08
0
Выглядит все прикольно... Но вот только я не догнал что то... Если снежинка белая напечатана и лежит на столе, то после смены пластика на синий для "впечатывания", мы эту самую белую часть банально попытаемся оторвать от стола при позиционировании на позицию для печати синей части... Проясните пжст.
04.01.18 в 14:15
0
Белая часть снежинки получается прилеплена к горячему столику и её оторвать сложно. При позиционировании головки для печати синим - тут всё зависит от устройства принтера. В моём (RepRap) есть специальные пружинки на двух осях, двигающих головку по оси z.

c56f214745f5eea4648deca53ed2f9cc.jpg


c5f87278e1ab9e7330eab4d8a42b6146.jpg


Благодая им головка получается подвижной и если находит на преграду - слой белого пластика, то немного поднимается вверх и идёт поверху, когда заходит в промежутки, в которые нужно впечатывать синий цвет, то снова опускается. На других принтерах, наверняка, похожая конструкция есть. Но если подобъект из белого пластика будет очень высоким по оси z, то никакие пружинки не помогут. Печатающая головка расплавит и протаранит его. Поэтому я выяснила, что оптимально, чтобы он был не выше 0.6 мм. У меня это печатается ровно за два прохода, так как в программе, собирающей gcode из stl файла размер слоя по z стоит 0.3 мм.
04.01.18 в 14:20
0
Хмм... Вообще то как раз наоборот Обычно стол подпружинивают чтобы выставить горизонт. Например у меня так сделано на hbot от ZAV. И на нем конкретно когда бошка будет переходить от одного сегмента синей части к другому от белой снежинки мало что останется. В лучшем случаи он ее соплом порежет, в худшем (и скорее всего) скомкает и оторвет. К тому же даже в вашем случаи чтобы слегка сжать пружины вы будете горячей головкой скоблить по белой части снежинки (что ее неизбежно должно испортить). Или я опять чего то не понял?
04.01.18 в 14:44
0
У нас столик зафиксирован жёстко по оси z, а головка получается слегка подвижной. Но принтеру уже пять лет.
Насчёт скоблить по поверхности - теоретически это вызывает вопросы, а на практике всё отлично получается и поверхность белой части не портится. В статье даже есть картинки, где 1 мм белой части. Поверхность, как видите не испорчена, а испорчены только стыки между цветами. Они проплавлены, но вся белая часть не содрана. Думаю нужно экспериментировать и смотреть что получается.
04.01.18 в 14:57
0
Да, ещё вот что - само сопло по оси z летит не впритык к столику. Иначе процарапает столик. Оно всегда немного приподнято. И по отношению к последнему напечатанному слою пластика - тоже не впритык, а слегка выше. Этой приподнятости может хватить, чтобы не испортить несколько невысоких слоёв. В общем - пробовать надо.
04.01.18 в 17:57
2
Да, хотел про это добавить.
У меня Repetier-Host и использую слайсер Slic3r
Там в настройках принтера на вкладке экструдера есть настройка Lift Z.
Если ее поставить, то экструдер перед перемещением будет подниматься на указанную величину, и при старте печати он также подойдет и опустится в место начала.
А чертить горячим соплом по детали - не правильно.
f99ea0849825e3b329d30aaa997f0723.jpg


В других слайсерах есть тоже можно такое настроить.

c40c09bb2de24b83948689e637410414.jpg

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Реклама

Читайте в блогах

Новый FreeCAD v0.17

Flying Bear 905x эстетическая сборка

9 мая

Строим "правильную" дельту - 9. Улучшайзинг или работа над ошибками

Filamentarno Total Pro: сушить или не сушить?

Первый опыт двухцветной печати.

Реклама